Поскольку пчелы-опылители сокращаются, а надоедливые вредители сельскохозяйственных культур снижают урожайность, устойчивым и органическим фермерам нужны экологически безопасные решения.
Одна из стратегий заключается в том, чтобы граничить посевы с посадками полевых цветов, чтобы привлечь опылителей и хищников-вредителей. Но ученые предположили, что такие посадки могут быть эффективными только тогда, когда фермы окружены правильным сочетанием естественной среды обитания и сельскохозяйственных угодий.
Впервые исследование посевов клубники на фермах Нью-Йорка, проведенное Корнельским университетом, проверило эту теорию и обнаружило, что полосы полевых цветов на фермах добавляют опылителей, когда ферма находится в «зоне Златовласки», где от 25 до 55 процентов в окрестностях были естественные земли. За пределами этой зоны цветочные посадки привлекали больше вредителей клубники, но не оказывали никакого влияния на ос, убивающих этих вредителей.
Тем не менее, большее количество опылителей в этой идеальной ландшафтной зоне повысило общий урожай клубники. Этот анализ имеет значение для многих типов государственных и федеральных программ в Соединенных Штатах и за рубежом, которые способствуют созданию мест обитания опылителей на фермах.
«Мы вкладываем огромные суммы денег в эти программы, и прямо сейчас это не является частью политики, чтобы думать о ландшафтном контексте того, где расположены эти места обитания», - сказала Хизер Граб, доктор философии. '17, первый автор статьи и научный сотрудник лаборатории Кати Поведы, доцента энтомологии и соавтора исследования.
В документе «Ландшафтный контекст смещает баланс затрат и выгод от границы с полевыми цветами к множеству экосистемных услуг», опубликованной 1 августа в Proceedings of the Royal Society B, предлагается нацеливать границы полевых цветов на фермы с правильными условиями и изменение видов полевых растений может максимизировать успех.
Обоснование теории зоны Златовласки: полосы полевых цветов, окруженные слишком большим количеством естественной земли, не добавят дополнительных полезных насекомых, потому что обширная среда обитания заглушит небольшую полосу цветов. С другой стороны, на фермах, окруженных другими фермами, уже мало естественной среды обитания и полезных насекомых, что делает полосу полевых цветов слишком маленькой, чтобы привлечь больше насекомых.
"Это в этой зоне посередине, где вокруг достаточно естественной среды обитания, и там есть полезные насекомые, и вы можете привлечь их [насекомых] из естественной среды обитания в среду обитания сельскохозяйственных культур, чтобы реально увидеть пользу в с точки зрения растениеводства», - сказал Граб.
В ходе исследования исследователи посадили клубнику на 12 небольших государственных фермах штата Нью-Йорк, представляющих собой градиент ландшафта, от ферм, окруженных естественной средой обитания, до ферм рядом с сельскохозяйственными угодьями. На каждой ферме было две посадки клубники, один участок граничил с полосой диких цветов, а другой контрольный участок находился на другой стороне фермы, окаймленный скошенной травой.
Исследователи проводили исследования опылителей, вредителей, ос, паразитирующих на вредителях, урожая плодов и повреждения плодов в течение трех лет. Крошечные осы-паразиты откладывают яйца в потускневших нимфах растительных клопов - вредителя, который обходится нью-йоркским производителям клубники в 30 процентов их годового урожая. Когда яйца вылупляются, личинки питаются нимфами.
Полоски полевых цветов с каждым годом становились все более эффективными в привлечении опылителей. Результат, согласно которому «от 25 до 55 процентов [окружающих природных ландшафтов] был лучшим диапазоном с точки зрения продвижения пчел», близко соответствовал тому, что предсказывала теория Златовласки, сказал Граб..
Но когда дело дошло до вредителей, полевые цветы за пределами зоны Златовласки привлекли больше всего вредителей и не добавили больше ос. «Это говорит о том, что паразитоиды вообще не реагируют на полоски полевых цветов», - сказал Граб. Чтобы понять, почему, необходимы дополнительные исследования.
Анализ показал, что многие виды полевых цветов привлекают как вредителей, так и пчел, но некоторые виды, такие как блошки (Erigeron annuus), привлекают больше всего вредителей и наименее эффективны для привлечения пчел.
"Если вы хотите оптимизировать грядки с полевыми цветами, я бы предложил исключить некоторые из них из списка рекомендуемых видов в насаждениях", - сказал Граб.
Будущая работа будет направлена на изучение того, как цветочные места обитания влияют на передачу патогенов пчелами, что является основным фактором снижения числа пчел.
Брайан Дэнфорт и Грег Леб, профессора энтомологии Корнелла, выступили соавторами исследования, которое частично финансировалось Северо-восточным грантом на исследования и образование в области устойчивого сельского хозяйства.